System Design and Performance Analysis of Controller Area Network for High Data Rate (CAN-HD)
Eun Min Choi · 2017
논문에서는 차량 내부 통신인 controller area network (CAN) 의 호환성을 제공하면서 데이터 전송속도를 향상 시킨 controller area network for high data rate (CAN-HD) 의 채널 용량 분석 및 호환성 제공을 위한 기준을 제시하였다. Vehicle to everything communication (V2X) 및 connected car 가 발전함에 따라 차량에 내장되는 시스템의 수가 급격히 증가하고 있으며, V2X 및 connected car 의 데이터의 전송속도 또한 증가하고 있다. 이에 따라, 차량 내부에서도 높은 데이터 전송속도가 요구되며, 이를 위해 controller area network for high data rate (CAN-HD) 가 제안되었다. CAN-HD 는 기존의 CAN 신호에 통과대역 신호를 추가적으로 사용하여 데이터 전송속도를 향상시키는 동시에 다른 대역을 사용함으로써, 호환성을 제공하는 시스템이다. 본 논문에서는 채널 용량 분석을 통해 CAN-HD 가 이론적으로 1 Gbps 가 넘는 고속 통신을 제공할 수 있음을 보였다. 반면, 제안된 CAN-HD 는 기존의 상용 CAN 의 수신기 내의 저주파 대역 통과 필터의 높은 차단 주파수로 인해 통과 대역 신호를 제대로 걸러내지 못하여, 호환성 제공 여부가 불확실 하였다. 본 논문에서는 채널 용량 분석 외에 CAN-HD 의 호환성을 검증하기 위해 기존 CAN 의 수신기 동작을 파악하고, 이를 기반으로 CAN-HD 신호를 전송하였을 때의 비트 오류율을 시뮬레이션 결과와 분석 결과를 비교하여 검증하였다. 그 결과 통과 대역 신호의 적절한 전력 제한을 통해 1 Gbps 이상의 채널 용량 달성과 동시에 기존의 CAN 시스템과 호환이 가능함을 보였다. ⓒ 2017 DGIST